本书总结了团队近十年在环境污染可逆调控修复方面的成果，从环境修复材料再利用的角度提出了一种环境污染可逆调控修复的方法，通过简单的极性切换实现修复材料与污染物之间的低成本、高效分离，克服了以往环境污染修复技术可能存在的修复材料分离回收困难、二次污染等问题。本书评述基于“开关”表面活性剂的环境污染可逆调控修复方法原理，具体阐述“开关”表面活性剂的合成表征及界面化学特性、可逆切换机理与污染物释放，以及“开关”表面活性剂修复有机污染土壤的效果及可逆回收、“开关”表面活性剂在土壤表面的吸附过程及影响因素等；基于可逆原理，也可将可逆思路用于大气污染控制领域，利用“开关”有机溶剂研究了其对工业有机废气中挥发性有机污染物的可逆吸收的可行性以及影响该过程的相关因素等。
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第1章 常规表面活性剂及其在污染控制中的应用 1
1.1 表面活性剂 1
1.1.1 表面活性剂简介及基本性质 1
1.1.2 表面张力与临界胶束浓度 3
1.1.3 增溶作用 4
1.2 基于表面活性剂的污染控制技术 5
1.2.1 表面活性剂增效修复技术 5
1.2.2 表面活性剂改性膨润土污染控制技术 8
1.3 表面活性剂及有机膨润土的回收利用 11
1.3.1 表面活性剂的分离与回收 12
1.3.2 有机膨润土的再生 12
参考文献 13
第2章 “开关”表面活性剂的分类及性质 19
2.1 氧化/还原型“开关”表面活性剂 19
2.2 CO2/N2“开关”表面活性剂 21
2.2.1 烷基脒类“开关”表面活性剂 21
2.2.2 烷基胍类“开关”表面活性剂 22
2.3 光化学“开关”表面活性剂 23
2.3.1 二苯乙烯类“开关”表面活性剂 23
2.3.2 偶氮苯类“开关”表面活性剂 24
2.4 基于“开关”表面活性剂的可逆修复原理 26
参考文献 27
第3章 “开关”表面活性剂的合成与表征方法 29
3.1 CO2/N2“开关”表面活性剂 29
3.1.1 脒基和胍基化合物的合成方法 29
3.1.2 结构分析表征 30
3.2 电化学控制型“开关”表面活性剂 31
3.2.1 二茂铁基化合物的合成方法 31
3.2.2 结构分析表征 32
3.3 光化学“开关”表面活性剂 33
3.3.1 偶氮苯类化合物的合成方法 33
3.3.2 结构分析表征 34
3.4 小结 35
参考文献 36
第4章 CO2“开关”表面活性剂对PAHs的可逆增溶作用 37
4.1 DTMG表面活性剂的可逆特性 37
4.1.1 DTMA/DTMG-CO2间的可逆切换 37
4.1.2 表面张力及临界胶束浓度 38
4.1.3 DTMG与DTMG-CO2可逆切换过程中pH的变化 39
4.2 DTMG对PAHs的增溶作用 40
4.2.1 DTMG-CO2对PAHs的增溶作用 40
4.2.2 DTMG对PAHs的增溶作用 42
4.2.3 DTMG/DTMG-CO2可逆切换对PAHs增溶的影响 43
4.2.4 DTMG-CO2与常规表面活性剂增溶能力的比较 44
4.3 DTMG-CO2/Tween80混合表面活性剂体系对PAHs的増溶作用 46
4.3.1 DTMG-CO2/Tween80混合体系的最优配比及表面张力 46
4.3.2 DTMG-CO2/Tween80混合体系对PAHs的増溶作用 48
4.4 小结 50
参考文献 51
第5章 电化学“开关”表面活性剂可逆增溶修复有机污染土壤 52
5.1 FTMA的电化学可逆特性 52
5.1.1 FTMA的表面张力与临界胶束浓度 52
5.1.2 FTMA的电化学行为 53
5.1.3 FTMA的可逆特性 55
5.2 FTMA对PAHs的可逆增溶作用 57
5.2.1 FTMA与其氧化态(FTMA+)对PAHs的增溶作用 57
5.2.2 FTMA对PAHs释放规律的研究 60
5.3 二茂铁混合表面活性剂的协同增溶作用 61
5.3.1 FTMA-Tween80混合表面活性剂的表面张力与临界胶束浓度 62
5.3.2 FTMA-Tween80混合表面活性剂对PAHs的增溶作用及协同作用机理 64
5.3.3 FTMA-Tween80混合表面活性剂对PAHs的释放规律 68
5.4 FTMA在土壤上的吸附行为 70
5.4.1 FTMA在膨润土上的吸附等温线 71
5.4.2 FTMA在膨润土上的吸附动力学和热力学 73
5.4.3 土壤组分对FTMA吸附的影响 75
5.5 FTMA-Tween80混合表面活性剂在土壤上的吸附过程 77
5.5.1 FTMA-Tween80混合体系的可逆特性 78
5.5.2 FTMA-Tween80混合体系在土壤上的吸附 79
5.5.3 FTMA负载膨润土的结构分析 82
5.6 FTMA-Tween80混合表面活性剂对PAHs污染土壤的增溶洗脱作用 85
5.6.1 FTAM-Tween80在土壤上的吸附行为及机理 85
5.6.2 FTAM-Tween80对PAHs在土壤-水间分配的影响 86
5.6.3 FTMA-Tween80混合体系对PAHs污染土壤的洗脱 89
5.6.4 FTMA-Tween80混合体系对PAHs的释放规律研究 92
5.7 小结 94
参考文献 95
第6章 光化学“开关”表面活性剂可逆增溶修复有机污染土壤 96
6.1 偶氮苯光化学“开关”表面活性剂的可逆特性 96
6.1.1 AZTMA的光化学行为 96
6.1.2 AZTMA光异构随时间的变化 97
6.1.3 AZTMA的表面张力与临界胶束浓度 97
6.2 AZTMA对PAHs的可逆增溶作用 99
6.2.1 AZTMA对PAHs的增溶动力学 99
6.2.2 AZTMA对PAHs的增溶作用 101
6.2.3 光化学控制AZTMA对PAHs释放规律 103
6.3 混合光化学“开关”表面活性剂体系对PAHs增溶作用及可逆调控特性 105
6.3.1 AZTMA-Tween80混合体系表面张力与临界胶束浓度 106
6.3.2 AZTMA-Tween80混合体系对PAHs的增溶作用 108
6.3.3 AZTMA-Tween80混合体系可逆调控特性 111
6.4 AZTMA及其混合体系在土壤上的吸附 113
6.4.1 AZTMA在膨润土上的吸附动力学分析 114
6.4.2 AZTMA在膨润土上的吸附热力学分析 115
6.4.3 土壤共存组分对AZTMA吸附的影响 118
6.4.4 混合表面活性剂体系在膨润土上的吸附 120
6.4.5 AZTMA在膨润土上的吸附及插层机理 123
6.5 AZTMA及其混合体系对PAHs污染土壤的增溶洗脱 126
6.5.1 AZTMA及其混合体系在土壤上的吸附 126
6.5.2 AZTMA及其混合体系对污染土壤中PAHs的洗脱 127
6.5.3 离子组分对PAHs洗脱率的影响 129
6.5.4 AZTMA及其混合体系对PAHs污染土壤的重复洗脱 130
6.6 小结 132
参考文献 133
第7章 电化学“开关”有机膨润土的制备、可逆吸附机理及应用 135
7.1 二茂铁电化学“开关”有机膨润土吸附剂的制备及结构表征 135
7.1.1 电化学“开关”有机膨润土的制备 135
7.1.2 FTMA-Mt吸附剂层间的分布特征 135
7.1.3 “开关”表面活性剂在膨润土层间的排列模式 138
7.1.4 电化学“开关”有机膨润土吸附剂热重分析 139
7.2 电化学“开关”有机膨润土吸附剂对水中苯酚的吸附机理研究 140
7.2.1 吸附等温线 140
7.2.2 苯酚在FTMA-Mt上的吸附动力学 143
7.2.3 苯酚在FTMA-Mt上的吸附热力学 145
7.2.4 pH对苯酚在FTMA-Mt上吸附的影响 146
7.2.5 共存阳离子对苯酚在FTMA-Mt上吸附的影响 147
7.3 电化学“开关”有机膨润土吸附剂的电化学行为及吸附态苯酚的解吸 148
7.3.1 FTMA-Mt的电化学可逆特性 149
7.3.2 吸附态苯酚的解吸及FTMA-Mt再生 149
7.3.3 电化学“开关”有机膨润土吸附剂在焦化废水处理中的应用 152
7.4 小结 153
参考文献 154
第8章 可切换亲水溶剂可逆吸收净化挥发性有机污染物 157
8.1 可切换亲水溶剂对VOCs的吸收性能 158
8.1.1 SHSs的吸收能力及与典型常规吸收剂的比较 158
8.1.2 甲苯初始浓度和温度对CyNMe2吸收甲苯能力的影响 160
8.1.3 VOCs-SHSs体系的气液平衡常数 161
8.2 VOCs的解吸和SHSs的回收 165
8.2.1 CO2促进VOCs解吸 165
8.2.2 “开关”溶剂的回收 169
8.3 SHSs循环吸收性能及SHSs含水量对吸收性能的影响 170
8.3.1 SHSs循环吸收性能 170
8.3.2 SHSs含水量对吸收性能的影响 171
8.4 小结 172
参考文献 172
彩图 175
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